دانلود پایان نامه ارشد : بررسی روش حفاری وتزریق در کنترل نشت وجلوگیری از آبدهی وآببندنمودن پی سد خاکی

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :عمران

گرایش : سازه های هیدرولیکی 

عنوان : بررسی روش حفاری وتزریق در کنترل نشت وجلوگیری از آبدهی وآببندنمودن پی سد خاکی

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد دزفول

 گروه عمران

پایان‌نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد« M.Sc »

گرایش: سازه های هیدرولیکی

عنوان:

بررسی روش حفاری وتزریق در کنترل نشت وجلوگیری از آبدهی وآببندنمودن پی سد خاکی

 (بامطالعه موردی سدخاکی حوضیان الیگودرز)

 استاد راهنما:

دکتر علی روحانی

استاد مشاور:

دکتر عباس ملکی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است) چکیده 11- فصل اول: کلیات                                                                                                      1-2- اهمیت تحقیق 41-3- فرضیات تحقیق 61-4- ساختارتحقیق                                      62- فصل دوم : تئوری وسوابق مطالعاتی 2-1- تاریخچه 82-2-                                مطالعات انجام شده 92-3- سوابق اجرایی آببندنمودن پی سدوجلوگیری ازنشت     122-4- مطالعات پی در روند طراحی سدهای خاکی                                                                   132-4-1- پی سنگی                                                                                                          142-4-2- پی های شن وماسه های                                                                                      142-4-3- پی های سیلت ورسی                                                                                          15 2-5- عوامل ایجاد مسیرهای نشت درخاکریز وپی سدخاکی                                                      162-5-1- ترک خوردگی خاکریزدراثرنشست،جمع شدگی ویا جابجایی پی وتکیه گاه ها                       172-5-2- فیلترها وزهکش های غیرموثر                                                                                172-5-3- اتصال نامناسب خاکریز به پی ویا خاکریز به تکیه گاه                                                     172-5-4- وجود لایه آبرفت یانفوذپذیردرپی وتکیه گاه ها                                                           172-5-5- وجود درزها وترک ها درپی سنگی وتکیه گاه ها                                                          172-6- اثرات نامطلوب نشت                                                                                                  182-6-1- گرادیان خروجی بالا وکنترل نشده                                                                           182-6-2- پدیده رگاب                                                                                                      192-6-3- بلندشدگی ویا شکست شیب ناشی از نیروهای تراوشی                                                  192-6-4- ازدست رفتن مقدار زیادی آب                                                                               192-6-5- اثرات مکانیکی تراوش(درسنگ ها)                                                                          192-7- روش های کاهش نشت درپی سدخاکی                                                                        202-7-1- دیوارهای آب بند درطراحی سدهای خاکی                                                                  202-7-2- استفاده از دیواره (دیافراگم)آب بند                                                                           212-7-3- ریشه رسی                                                                                                       212-7-4- سپرفولادی                                                                                                       222-7-5- پتوی رسی(نفوذناپذیربالادست)                                                                               222-7-6- تزریق                                                                                                              232-8- کنترل نشت آب درپی وبدنه سدخاکی                                                                          232-9- نواحی حساس به آب شستگی در سدهای خاکی                                                              252-9-1- تعبیه فیلتر برای جلوگیری ازآب شستگی مصالح طبیعی (پی سد)                                       263-فصل سوم: مواد و روشهای تحقیق3-1- منطقه مورد مطالعه(سدمخزنی حوضیان الیگودرز)                                                             283-2- عملیات حفاری درسدمخزنی حوضیان                                                                            283-2-1- انواع روشهای حفاری                                                                                          293-2-2- حفاری شوئیدنی                                                                                                     293-2-3- مته دورانی                                                                                                       29                              3-2-4- اوگرمارپیچی ممتد                              303-2-5- اوگرمیان تهی                                  313-2-6- اوگرهای باقطرزیاد                             313-2-7- حفاری ضربه ای                                 313-2-8- مته چکشی                                      323-2-9- مته ضربه ای بادی                              323-3- تاثیرعوامل زمین شناسی وتکتونیکی درحفاری         323-4- عملیات تزریق درسدمخزنی حوضیان                   343-4-1- تعریف واصطلاحات                                343-4-2- تزریق تماسی وتحکیمی                           353-4-3- روش های تزریق                                 373-4-4- مصالح یامواد تزریق                            383-4-5- پارامترهی طراحی  برای پرده تزریق              383-4-6-  احداث پرده تزریق تارسیدن به نفوذپذیری استاندارد 393-4-7- مشخصات فنی برای عملیات احداث پرده تزریق       403-4-8- آرایش گمانه های تزریق پرده آببند              413-4-9- عمق  وچگونگی روش حفاری گمانه ها               423-5- کنترل کیفیت حفاری وتزریق                        423-5-1- انحراف سنجی                                   433-5-2- مغزه گیری                                     433-5-3- تست  آب(لوژن)                                 443-5-4- میزان خورند                                   453-5-5- کنترل کیفیت دوغاب                             453-6- روش بررسی نشت وفشارآب منفذی درپی سدحوضیان       453-6-1- ابزاردقیق ورفتارنگاری سدخاکی                  453-6-2- هدف ازنصب ابزار                               463-7- آزمایشات لوژان سدخاکی حوضیان الیگودرز                                                                483-7-1- مقایسه میزان تزریق پذیری درتکیه گاهها وپی سدخاکی حوضیان(آزمایش لوژن)                                  484-1-1- پرده آببندسدحوضیان الیگودرز                   483-7-3- آبگذری ونفودپذیری                             504-7-4- پتانسیل تزریق پذیری                           543-8- ابزاردقیق ورفتارنگاری پی سدمخزنی حوضیان الیگودرز 583-8-1- سیستم رفتارنگاری وابزاردقیق سدحوضیان الیگودرز 583-8-2- مقاطع ابزاربندی شده                           593-8-2-1- ابزارهای نصب شده درپی سدحوضیان الیگودرز      613-8-3- بررسی فشارآب منفذی با ابزارRP درپی سدحوضیان(مقطع B-B ) 613-8-3-1- تشریح ابزارهای RP(ابزارالکتریکی پی)نصب شده درپی سدحوضیان(مقطع B-B )                                   623-8-4- بررسی ترازپیزومتریک باپیزومترکاساگرانده(SP )درپی سدحوضیان(مقطع B-B )                                   683-8-4-1- تشریح ابزارهای SP (پیزومترکاساگرانده)نصب شده درپی سدحوضیان(مقطع B-B )                                   683-8-5- تحلیل نمودارهای ابزارالکتریکی پی وپیزومترهای کاساگرانده باتوجه به جداول ونمودارها                            754- فصل چهارم : نتیجه گیری وپیشنهادات                  4-1- نتیجه گیری                                      784-2- پیشنهادات                                       815- فصل پنجم : فهرست منابع ومآخذ                      82 جدول 3-1 : دسته بندی اعداد لوژان............................................................................................................50                                                                                      جدول 3-2 : توزیع فراوانی نفوذپذیری ورفتارهیدرومکانیکی مقاطع موردآزمایش برحسب درصد درحوزه های تزریقی پی وتکیه گاهها.........................................................................................................................51جدول 3-3 : توزیع فراوانی رفتارهای هیدرومکانیکی مقاطع موردآزمایش برحسب درصد درحوزه های تزریقی پی وتکیه گاهها.................................................................................................................................54جدول 3-4 : خلاصه برداشت های فشار وترازپیزومتریک ابزارRPB-2 درتراز 1948...............................62.جدول 3-5 : خلاصه برداشت های فشار وترازپیزومتریک ابزارRPB-3 درتراز 1948................................63جدول 3-6 : خلاصه برداشت های فشار وترازپیزومتریک ابزارRPB-1 درتراز 1962................................64جدول 3-7 : خلاصه برداشت های فشار وترازپیزومتریک ابزارRPB-4 درتراز 1962................................65جدول 3-8 : خلاصه برداشت های فشار وترازپیزومتریک ابزارSPB-1 درتراز 1952................................69جدول 3-9 : خلاصه برداشت های فشار وترازپیزومتریک ابزارSPB-2 درتراز 1952.................................70جدول 3-10 : خلاصه برداشت های فشار وترازپیزومتریک ابزارSPB-3 درتراز 1962...............................71جدول 3-11 : خلاصه برداشت های فشار وترازپیزومتریک ابزارSPB-7 درتراز 1952..............................72جدول3-12: تغییرات فشارهای منفذی درمقطعB-B درزمان آبگیری وزمان بالاترین ترازآب مخزن...........74چکیده                                                                                                   بطورکلی همه خاک ها وسنگ ها کم وبیش آب را ازخود عبورمی دهندونفوذپذیرندولذاجریان آب به داخل سدهای خاکی،پی وتکیه گاه های آنها اجتناب ناپذیر است،درمطالعه حاضرروی چگونگی وآب بند نمودن وکاهش نشت از پی سدخاکی حوضیان درمنطقه الیگودرز به روش حفاری وتزریق وهمچنین شیوه های اجرایی موثر با کارایی لازم شرح داده شده وبیان می شودبه چه صورت وتاچه حد مطلوبی ازنشت وتراوش آب درپی سدجلوگیری می گردد.دراین تحقیق باتوجه به حجم عملیات وجنس توده سنگ روشهای حفاری وتزریق مورد استفاده قرارگرفت.همچنین نحوه آرایش وعمق گمانه های تزریق درپرده آببندومصالح تزریق شرح داده شده ومیزان تزریق پذیری وآبگذری پی سد باتوجه به نتایج آزمایشات لوژان مورد بررسی قرار گرفته ومشخص شد که پی سد دارای چه نوع درزه هاوشکاف ها بوده وروش تزریق مورد نیاز آن تعیین می شود.سپس ابزار دقیق سد،یعنی رفتارابزارهای نصب شده در پی سد در بحرانی ترین مقطع آن مورد بررسی قرارگرفت که باتوجه به تحلیل نمودارهای بدست آمده با اجرایی پرده آببند میزان آبگذری پی درترازهای1962و1948به ترتیب به میزان 0.03و0.13لیتردرثانیه درمترکاهش یافته وهمچنین کنترل حفاری وتزریق به روشهای مختلف،کیفیت عملیات تزریق وعملکرد پرده آببند درترازهای مختلف پی سدحوضیان مشخص شد.                                                 کلمات کلیدی: نشت،حفاری وتزریق،پرده آببند،لوژان،ابزاردقیق   
  • مقدمه
تراوش[1] غیر مجاز می­تواند برای سد و مناطق مسکونی پایین دست ایجاد خطر کند. در صورت آبگذری زیاد از پی و تکیه گاه­های سد، ممکن است توجیهات اقتصادی ساخت سد زیر سوال رود. یکی از مهم ترین مسائل در سدهای خاکی مسئله تراوش آب در بدنه سد، شالوده و تکیه گاه­های آن است. بطور کلی همه خاک­ها کم و بیش آب را از خود عبور می­دهند و نفوذپذیرند و لذا جریان آب به داخل سدهای خاکی، پی و تکیه گاه­های آن­ها اجتناب ناپذیر است. بنابراین همواره تراوش در سد به عنوان مشکل تلقی نمی­شود، بلکه مشکل تراوش بیش از حد و اثرات سوء ناشی از تراوش غیرمجاز می­باشد.برای جلوگیری از عبور و نشت آب از پی و جناحین سدها روش­های مختلفی وجود دارد که از جمله آن­ها می­توان به ایجاد پوشش آببند[2]، ایجاد پرده های آببند[3] و دیوارهای آببند ریخته شده درجا[4] اشاره نمود. روش های فوق در طی سال های اخیر بطور گسترده­ای معمول و تدریجاً تکامل یافته است. لذا در صورت استفاده از هر کدام از روش­های فوق باید میزان کارائی آن سنجیده شود.امروزه روشهای مختلفی جهت کاهش وکنترل نشت آب از بدنه وپی سد خاکی شامل اجرای هسته با نفوذ پزیری کم دربدنه سد،رویه آب بند در سطح بالادست سد،ترانشه و پرده آب بند در پی سد، پرده تزریق در پی سد و رویه با نفوذ پذیری کم در کف مخزن از دیوارهای آب بند نازک (دیافراگم) فلزی،بتنی و غیره استفاده می­شود.در این تحقیق به بررسی روشهای پیش بینی شده کاهش وکنترل نشت آب از بدنه وپی سد خاکی حوضیان الیگودرز شامل هسته نا تراوا،دیوارآب بند،پرده آب بند،حفاری وتزریق بتن و کوبش دینامیکی پرداخته می­شود.همچنین به بررسی وتجزیه وتحلیل دلایل  انتخاب و رد روش کوبش دینامیکی جهت اصلاح پی روانگراوروش حفاری وتزریق در پی سنگی پرداخته می­شود.همچنین تشریع مزایا ومعایب هسته­ها با شکل وموقعیت مختلف،نفوذپذیری نسبی هسته،کاربرد مصالح غیر خاکی برای هسته، روشهای مختلف آزمایش،روشهای کنترل وجمع آوری آّب نشتی،کنترل آب نشتی با استفاده از زهکش­ها، زهکش توسط پوسته پایین دست؛ چاه­های زهکش یا فشار شکن وتخلیه پوسته بالادست مورد بررسی وتجزیه وتحلیل قرار گرفته است. در نهایت تمامی روشهای آببندی پی سد مورد بررسی قرار گرفته و کاربرد هرکدام بیان می­شود و در نهایت روش حفاری وتزریق در سد حوضیان الیگودرز مورد تحلیل وبررسی قرار می­گیرد.در سدهای خاکی بعد از آبگیری و در طول بهره­برداری سد، مسیرهای جریان حالت پایدار[5] در بدنه سد ایجاد می­گردد و تا وقتی که سطح مخزن در یک تراز ثابت بماند، مسیرهای جریان نیز ثابت خواهند ماند. در صورتیکه تراز آب در مخزن سد به حداکثر مقدار خود برسد بیشترین دبی خروجی از بدنه سد، تکیه گاه ها و پی آن اتفاق خواهد افتاد.
  • اهمیت تحقیق
در ارتباط با اهمیت سد می­توان به ریشه دار بودن تعاریف آن در تاریخ اشاره نمود و همچنین طبقه­بندی جهانی و تعاریف بین المللی برای آن نیز از جمله مصادیق اهمیت سد می­باشد. مفهوم سد در فرهنگ فارسی وعربی آنقدر روشن است که هم در جامعه مهندسی وهم در عرف اجتماع مفهومی بی نیاز از توضیح دارد به طوری که مشتقات آن در فرهنگ ما کاملاً مأنوس است مانند سدراه،سد معبر،مسدود،انسدادوغیره.به هر حال معنای خاص آن عبارت است ازبنایی که بخشی را از بخش دیگر جدا می­کند و اغلب به مفهوم دیوار یا سازه­ای است که از حرکت آب (جزئی یا کلی) جلوگیری نماید تا آب ذخیره یا منحرف گردد(9). هر یک از سدها دارای ویژگی خاصی است و برای اهداف مشخصی نیز طراحی و اجرا می‌شوند. بعضی از سدها برای یک هدف مشخصی مثل جلوگیری از سیلاب و تخریب شهرها و روستا‌ها ساخته می‌شوند. و بعضی دیگر اهداف متعددی در ساخت آنها منظور شده است. در زیر به اغلب این اهداف اشاره می‌شود که هر کدام چه در گذشته و چه در حال برای پوشش دادن به یکی از این نیازها و یا ترکیبی از این موارد ساخته شده یا ساخته خواهد شد.1ـ کشاورزی (توسعه اراضی و بهبود نوع کشت)2ـ تامین آب شرب مردم و آب مورد نیاز کارخانجات3ـ تولید برق شهری و برق صنعتی4ـ سیاحتی و گسترش صنعت توریسم5ـ تلطیف هوای منطقه و بهبود محیط زیست6ـ پرورش ماهی و مرغابی (تولید پروتئین)7ـ مهار آب‌های سطحی و سیلاب‌های فصلی8ـ رسوبگیری و جلوگیری از گسترش رسوب در اراضی پایین دستباتوجه به اینکه نشت وتراوش سدهای خاکی از ناحیه تکیه گاهها وپی یکی ازتمهیدات ومسائل مهم درصنعت سد سازی است.برای کاهش وکنترل این نشت­ها روشهای متعددی وجود داردکه می­توان به روشهایی از قبیل:استفاده از ترانشه آب بند،دیواره آب بند،ریشه رسی،سپرفولادی،حفاری وتزریق،پتوی رسی وچاههای فشارشکن اشاره کرد.اجرای پرده تزریق باتوجه به نوع شالوده وموقعیت قرارگیری گمانه­ها،تحقیقات زمین شناسی وشناخت نوع پی به صورت­های مختلف انجام می­شود،که این عمل به منظور کاهش فرسایش ناشی از نشت،فشارهای برکنش بیش از اندازه وهدر رفتن آب از طریق درز وترکها،امتدادگسل­ها ولایه­های تراوا درسنگ پی وهمچنین به منظور اقدامات ترمیمی برای کنترل نشت انجام می­شود(7).اهدف این پژوهش بررسی روش حفاری وتزریق در آب بند نمودن وکاهش نشت پی سد حوضیان باتوجه به مشخصات کلی این سدومشخصات پی آن وروشهای اصلاح پی ومقایسه آنها باهم وهمچنین تعیین میزان تزریق پذیری وآبگذری پی باتوجه به نتایج آزمایشات لوژن وبررسی ابزار دقیق سدحوضیان جهت تعیین رفتارابزارالکتریکی ومکانیکی نصب شده درپی این سددربحرانی ترین مقطع آن جهت تعیین فشارآب منفذی ونشت در ترازهای مختلف صورت می گیرد.
  • فرضیات تحقیق
  1. پارامترها و مشخصات مورد استفاده در این تحقیق همگی بر اساس مشخصات سد حوضیان می باشد.
  2. روش کاهش نشت پی سد،حفاری وتزریق درایجاد پرده آب بند است.
  3. باتوجه به ضخامت آبرفت روش آب بندی وکاهش نشت پی باتزریق بتن انتخاب می شود..
  4. آزمایش مورد استفاده آب اندازی پی(فشارآب)،لوژن است.
  5. میزان تزریق پرده آببند باتوجه به عمق نفوذ پرده می باشد.
  6. تعدادردیف گمانه ها باتوجه به میزان خورند آنها تعیین می شود.
  7. ابزاردقیق مورداستفاده درتعیین فشارآب منفذی ونشت پی سدحوضیان، ابزارالکتریکی پی(تارمرتعش)وابزارمکانیکی کاساگرانده(SP) است.
    • ساختار تحقیق
در این بررسی روش­های حفاری وتزریق در آب بند نمودن پی سد حوضیان است که روش مناسب تزریق باعیارهای لازم در پی سد خاکی وهمچنین اجرای نتایج تحقیق وجلوگیری از خسارت­های ناشی از کاربردمصالح اضافی در سازه­های آبی وصرفه اقتصادی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، مطالب ارائه شده در این پژوهش با ساختار زیر ارائه گشته است. در فصل اول اهداف تحقیق آمده و در فصل دوم سوابق تحقیقاتی مرتبط با این پژوهش اعم از داخلی و خارجی و همچنین پروژه­های مشابه گردآوری شده و به طور خلاصه ارائه گشته است. با رجوع به فصل سوم مشاهده می­گردد که فصلی با عنوان مواد و روشها جمع بندی شده و در آن شرحی از داده­های مورد نیاز و استفاده شده در این پژوهش به نشر آمده است در این فصل ابتدا به معرفی انواع پی وتاثیر آن در روند طراحی سدهای خاکی سپس کلیات نشت وعوامل ایجاد مسیرهای تراوش وروشهای کاهش وکنترل تراوش (نشت)وسپس حفاری و تزریق وآزمایشات مورداستفاده وسپس ابزاردقیق و رفتارنگاری سدهای خاکی بیان شده است . به بررسی سدحوضیان می پردازیم،ابتدا مشخصات کلی سد سپس مشخصات پی وبعد روشهای اصلاح پی بیان می شود ودر ادامه روش حفاری وتزریق اجراشده در این سدوسپس بررسی تزریق پذیری وآبگذری تکیه گاه ها وپی باتوجه به نتایج آزمایشات(فشارآب)لوژن ودرانتها ابزاردقیق سدراتشریح کرده وباتوجه به ابزارهای الکتریکی ومکانیکی نصب شده درپی،فشار آب منفذی ونشت رابررسی می کنیم. و در فصل چهارم نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات و در نهایت در فصل پنجم مراجع و منابع این پژوهش آورده شده است. تعداد صفحه : 118قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09309714541 (فقط پیامک)        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید